烟气脱硝SCR氨喷射系统调整效果评估

图11调整前后的喷氨流线公布

2.1.4数值模拟结论

数值模拟计算结果表明.根据SCR装置厂家提出的改造方案对AIG结构进行调整优化，调整后的催化剂上游截面NH3分布均匀性要优于调整前，因数值模拟的边界条件是假设AIG入口烟气流速绝对均匀，脱硝装置实际运行中AIG上游的流速在深度与宽度方向均存在一定的不均匀性，调整前的氨喷射系统仅能在宽度方向进行调节，调整后的AIG结构则在深度与宽度方向具备双向调节功能，从这一点来分析.调整后的AIG结构对于烟气流速不均将具有更好的适应性。

2.2调整方案实施

调整前的AIG系统在每个反应器入口竖直段烟道上沿锅炉宽度方向设19只喷氨支管，每根支管上布置4个直径为50mm的喷嘴，每根支管设有手动蝶阀调节氨喷射流量，喷嘴下游设2层X形静态混合器。

为减少改造工作量.降低优化调整费用.缩短锅炉停机时间，此次改造保留了现有AIG下游X形静态混合器.根据以上CFD数值模拟结果.将原单个阀门控制1(宽度方向)×4(深度方向)个喷嘴，改造为单个阀门控制2(宽度方向)×2(深度方向)个喷嘴，即把沿宽度方向的2列2x4个喷嘴分为2组.靠近反应器前墙的4个喷嘴设置为一组，靠近后墙的4个喷嘴为一组，以实现氨喷射系统沿烟道深度方向和宽度方向上可调节的要求.调整后的AIG喷嘴结构如图12所示。

图12调整后的AIG结构

3调整效果现场评估

根据前述CFD数值模拟计算评估结果.将现有AIG调整为可实现反应器宽度和深度方向调节喷氨量的新型结构.对调整后的实际效果进行了现场测试.并在此基础上分析氨喷射系统优化调整对延长催化剂使用寿命.降低空气预热器硫酸氢铵(ABS)堵塞风险的影响。

3.1反应器出口NOx分布均匀性测试

根据AIG调整后喷氨优化试验结果.机组在900MW负荷下，SCR反应器入口NOx质量浓度约260mg/m3时，控制脱硝效率接近原设计值60%，反应器出口NOx质量浓度为98mg/m3，测试结果如图13所示。

图13：AIG调整后反应器出口NOx浓度分布

经AIG优化调整后，SCR反应器出口NOx分布的均匀性得到提高，基本消除了NOx分布纵向偏差过大的现象，SCR反应器两侧出口的NOx浓度标准偏差分别降低到5.6%和6.4%，与调整前相比，AIG喷氨合理性明显改善。

AIG优化调整后，为进一步实现锅炉NOx超低排放要求，控制最终NOx排放浓度在50mg/m3以内，2号锅炉SCR装置进行了提高脱硝效率的改造，除了通过增加备用层催化剂使整体脱硝效率达到80%以上，对现役两层旧催化剂进行了再生以恢复部分活性。

延伸阅读：

SCR脱硝系统分区控制式喷氨格栅的优化

火电厂氨逃逸率影响因素控制方法及意义

火电厂烟气SCR脱硝尿素催化水解制氨技术研究

反应温度和氨氮摩尔比对SNCR脱硝效果的影响